民生大桥上部结构设计.docVIP

PAGE 4 PAGE 5 1 TOC \o 1-3 \h \z \u 前言 改革开放以来，我国经济，技术，军事发展迅速，特别经济增长促进了科学技术的发展。我国国土面积辽阔，多年来积累的经验和总结使我国的公路交通有了跨越式的发展。在经济条件满足的情况下，桥梁建设有了飞速发展。特别是长江大桥，跨行大桥等一些特大桥的建设，不仅仅为人们带来了方便，也彰显出我国桥梁工业的科技水平——已处在世界前沿。 桥梁是公路铁路以及城市道路的重要组成部分。作为通行的节点，他不仅仅是为了通行的方便，也具有重要的战略意义。同时一座桥的建设特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重大意义。因此，桥梁工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。 本为设计民生大桥上部结构设计，是依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范（JTG系列）及根据指导教师的指导拟定设计而成。在设计过程中，还利用结构设计原理、结构力学、材料力学、专业英语等相关书籍和文献。在设计过程中，综合考虑了设计桥梁跨径与材料的优化配合。 本设计研究的主要内容包括：桥型方案的拟定和比选；主梁截面拟定；主梁的内力计算；主梁的配筋设计；主梁应力及截面验算；附属设施设计施工方案。并在此基础上进行工程概预算和外文文献翻译。 第一部分设计 1 原始资料及方案比选 1.1 原始资料 1.1.1 工程概况 该工程位于主要交通要道。随着经济的需要，未来的长期发展，在该地段架设桥梁的可行性分析等，此处需要增加一座桥梁，能够满足长期发展，以及未来多年的车辆增长需求。同时也可以缩短行车路线，增加行车视觉效应。满足公路的规则要求，因此架设一座桥梁是必要可行的。 根据地质勘查，揭露的工程地质层主要为：粘土，粉土，全风化页岩与砂岩互层，粗砂，其中底层岩性以砂岩为主。简述如下： (1)粘土 半坚硬粘土，厚约为8.2米 (2)粉土 中密粉土，厚约4.5米。 (3)粗砂 中密粗砂，饱和，分布较连续，厚约5.3米 (4)全风化页岩与砂岩互层 页岩厚约2.2米，砂岩厚约10.2米 (5)砂岩 结构基本破坏，有残余结构强度，在整个场区分布连续，厚约6.4米 土的各项系数为： 1．地基土横向抗力系数的比例系数m=30000KN/m 2．桩身与土的极限摩阻力τp 3．土的内摩擦角35°; 4．土的弹性抗力系数k=1000000KN/m 5．桩尖以上土的容重γ=18KN/m 6．桩底土的比例系数m1 7．地基土的承载力σ0 8．考虑入土长度影响的修正系数λ=0.7。 1.2 方案比选 桥梁方案比选有四项主要标准：适用性，安全性，经济性与美观性，其中以安全与经济为重。桥梁的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工、养护的原则。 1.2.1 桥梁设计原则 (1)适用性 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航、通行等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。 (2)安全性 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 (3)经济性 设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 (4)先进性 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。 (5)美观 一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。 应根据上述原则，对桥梁作出综合评估 1.2.2桥型方案初选 根据各种条件作如下方案比选。 方案一：斜拉桥吊桥方案 由于地处非市中心或是城郊风景区，对美观要求不高，并且造价高，经济上不合理。结 构上对桥的跨度没有特别的要求，所以也没有必要采用如此大跨径桥梁。 方案二：简支梁板桥方案 方案分析：结构简单施工技术成熟。由于高等级公路桥梁，为了行车更加平稳舒适，应当尽量减少伸缩缝个数，简支梁桥由于伸缩缝个数偏多不宜采用此结构。从经济的角度考虑，跨数偏多，相应下部结构工程造价偏高，因此也不宜采用。从美观角度考虑，整体线型不够美观，由于非市内亦非风景区，对美观要求不高。 方案三：钢筋混凝土拱桥方案 技术成熟，虽然施工难度大，控制复杂，但是桥面行车平稳，造型美观，经济上可行，需要进一步优化。 方案四：预应力混凝土连续等截面T梁桥方案 行车平稳舒适，造型美观。由于是等截面梁桥，并且跨度偏大，造成梁的的厚度明显加厚，梁自重加大，材料利用不经济。并且预应力混凝土